Способ осевого электрозондирования

 

Использование: для наземных электроразведочных исследований, в том числе в условиях, неблагоприятных для осуществления гальванических заземлений. Сущность изобретения состоит в том, что по способу двустороннего дипольного зондирования измерения проводят, перемещая измерители вправо и влево от неподвижных незаземленных питающих электродов, длина которых в процессе зондирования остается неизменной, а затем многократно изменяют положение питающих электродов при челночном перемещении приемных электродов с чередованием измерений при увеличении разноса с измерениями при уменьшении разноса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 V 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677739/25 (22) 11.04.89 (46) 07.07.92. Бюл. В 25 (71) Научно-производственное объединение

"Рудгеофизика" (72) А.С.Нахабцев, Л.А.Богданов и Б.Г.Сапожников (53) 550.837(088,8) (56) Инструкция по электроразведке. — Л.:

Недра, 1984, с.36-45, 69 — 82, 352.

Нахабцев А.С., Сапожников Б.Г., Яблучанский А.И, Электрозондирование с незаземленными рабочими линиями. Деп.

ВИНИТИ, 15.01,85, М 437-85. (54) СПОСОБ ОСЕВОГО ЭЛЕКТРОЗОНДИРОВАНИЯ

Изобретение относится к геофизической разведке и предназначается для изучения разрезов (в частности, плохо проводящих) как в обычных условиях, так и в условиях неблагоприятных для осуществления гальванических заземлений.

В современной электроразведке при изучении вдоль одиночных трасс изменения геоэлектрического разреза в вертикальном направлении применяют различные способы электрозондирования (ЭЗ) на постоянном, переменном и импульсном токах, основанные на изучении зависимости составляющих электромагнитного поля от расстояния между приемными и генераторными устройствами.

Недостатком всех наиболее распространенных способов ЭЗ на постоянном и переменном токе с возбуждением и изме„„5U ÄÄ 1746346 А1 (57) Использование: для наземных электроразведочных исследований, в том числе в условиях, неблагоприятных для осуществления гальванических заземлений. Сущность изобретения состоит в том, что по способу двустороннего дипольного зондирования измерения проводят, перемещая измерители вправо и влево от неподвижных незаземленных питающих электродов, длина которых в процессе зондирования остается неизменной, а затем многократно изменяют положение питающих электродов при челночном перемещении приемных электродов с чередованием измерений при увеличении разноса с измерениями при уменьшении разноса. 1 ил. рением электрического поля является значительная трудоемкость или полная невозможность использования их вдоль одиночных трасс в районах с поверхностным покровом, неблагоприятным для осуществления гальванических заземлений (курумы, каменные разваты, сухие пески, мерзлый грунт, снежно-ледовый покров и др.), а также на территории болот, озер, сельскохозяйственных угодий, доступных для исследований только в зимний период.

В этих условиях известные способы ЭЗ с возбуждением и измерением переменных или импульсных магнитных полей имеют низкую разрешающую способность при определении параметров плохо проводящих элементов геоэлектрического разреза, Наиболее близким к изобретению является метод двухстороннего осевого электро1746346 зондирования с незаземленными рабочими линиями.

В этом методе используют взаимно параллельные не проектирующиеся друг на друга рабочие (питающие и приемные) линии. При одностороннем зондировании многократно раскладывают приемные линии разной длины, совмещая их электрические центры с заданными по изучаемой трассе точками зондирования. При фиксированном положении приемной линии многократно раскладывают питающие линии в соответствии с изменяющимся разносом зондирования, при каждом фиксированном расположении рабочих линий возбуждают электрический ток в питающей линии и измеряют разность потенциалов электрического поля в приемной линии, по полученным данным определяют параметры геоэлектрического разреза во всех точках зондирования вдоль трассы, При двухстороннем зондировании укаэанные операции необходимо повторить, удаляя питающую линию в другую сторону от приемной. В силу трудоемкости этих операций обычно ограничиваются односторонним зондированием, что снижает информативность метода, Недостатком известного метода является сравнительно низкие экономические показатели — низкая производительность труда и недостаточная информативность при односторонних наблюдениях. Эти недостатки обусловлены, во-первых, несимметричностью питающей линии, а, во-вторых, принятым порядком операций при полевых наблюдениях. Несимметричная питающая линия в известном способе состоит иэ рабочего, короткого линейного электрода (.А и длинного вспомогательного линейного электрода Lo, заменяющего бесконечно удаленное заземление. Малость длины рабочего электрода в сравнении с разносом зондирования обеспечивает "точечность" электрода LA и, следовательно, близость к условиям трехэлектродного зондирования, В известном способе принят следующий порядок операций при полевых наблюдениях: раскладка питающих и приемных линий для первого (наименьшего) разноса зондирования; возбуждение тока в питающей линии и измерение разности потенциалов в приемной линии; увеличение разноса зондирования путем удаления рабочего электрода LA or приемной линии (линейное перемещение электрода Le и электрода La или смотка частоты провода La, обязательное увеличение длины электрода .д (для увеличения полезного сигнала разности по5

55 тенциалов), повторное возбуждение тока и лишь после этого измерение разности потенциалов в приемной линии, соответствующее новому разносу.

Целью изобретения является повышение производительности и информативности измерений.

На чертеже представлена схема размещения установки для реализации способа.

Установка содержит незаземленную питающую линию 1, состоящую из двух отрезков прямолинейного кабеля равной длины L, изолированных от земли, генератор 2, подключенный в центре питающей линии, незаземленную приемную линию, составленную из линейного 3 и точечного 4 емкостных электродов, и измерителя 5 разности потенциалов. Разнос 6 установки, определяется для каждой точки зондирования расстоянием между электрическим центром приемной линии и ближайшим к ней концом линейного источника тока. Наблюдения проводят вдоль линии трассы 7, на которой расположены точки 8 зондирования. В состав установки входят переносные радиостанции 9, устанавливаемые на стоянке генератора 2 и измерителя 5. В общем случае, наблюдения могут производиться по нескольким параллельным трассам при одной питающей линии, устанавливаемой на центральной трассе, Способ заключается в следующем.

Повышение производительности достигается за счет следующих отличий предлагаемого способа от известного. Введена новая операция, неизвестная для известного: раскладка двух равных, длинных незаземленных питающих электродов, длина которых, во-первых,-остается неизменной в процессе зондирования, а во-вторых, она сразу устанавливается максимально возможйой для заданного наперед максимального разноса зондирования. Первое обеспечивает возможность проведения (например, одновременно) наблюдений как справа, так и слева от питающей линии, а второе создает предпосылки для замены традиционного (для дистанционного зондирования) порядка операций при полевых на.блюдениях на новый . для известного способа порядок, полученный еще одной новой операций "челночного" перемещения приемных линий с измерениями разности потенциалов. Полезный эффект введения. новых операций и изменения порядка операций заключается в повышении информативности за счет обеспечения возможности проведения двухсторонних зондирований и производительности работ и сокращении трудозатрат (после включения и стабилиза5

1746346 ции тока в питающей линии, она не требует обслуживания в течение одного цикла изменения разносов). отпадает необходимость в использовании двух питающих линий и двух генераторных установок для получения двухсторонних зондирований и пр.

Для осуществления предлагаемого способа на примере установки производят следующие операции.

1, Подготавливают к работе питающую линию, раскладывая изолированные от земли, равные по длине два прямолинейных отрезка 1 проводов в 1 позиции, средние концы отрезков подключают к генератору переменного тока низкой частоты, Длину отрезков провода выбирают так, чтобы она превышала расстояние от внешнего конца проводов до ближайших приемных линий и обеспечивала необходимое значение измеряемого сигнала при максимальных разносах.

2. Подготавливают к работе приемные линии, раскладывая их справа и слева от питающих электродов и выбирая их длину в зависимости от ожидаемого уровня измеряемого сигнала. При этом располагают линейные 3 и точечные 4 емкостные электроды на отрезках прямых, продолжающих линейные электроды питающей линии, в ближайших к концам питающей линии точках 8 зондирования на линии трассы 7 и ориентируют их соосно с незаземленными линейными источниками гармонического поля. При этом в несимметричных приемных линиях первым по ходу движения устанавливают точечный емкостный электрод, что обеспечивает реализацию одного из преимуществ этой линии — минимальное число людей (или транспортных средств), перемещающих ее.

3. При фиксированном местоположении питающих электродов возбуждают в них ток и измеряют разность потенциалов по измерителю 5 в приемных линиях, увеличивая до максимального разнос зондирований.

4. Перетаскивают без смотки проводов питающую линию в позицию 11, тем самым изменяя разнос одновременно для всех точек зондирования.

5. Производят измерения разности потенциалов по измерителю 5, уменьшая до минимального разнос зондирования.

6, Многократно производят операции по пп.3-6, производят "челночные" перемещения приемных линий в соответствии с указателем 10 при измерении разностей потенциалов.

55 - на шаг зондирования и проводят измерения двумя приемными линиями, уменьшая разнос зондирования до минимального.

7. По результатам измерений разностей потенциалов, используя известные теоретические расчеты электрического поля незаземленного длинного кабеля над однородным полуп ространством, рассчитывают значения кажущегося удельного сопротивления G„, усредняют значения G», соответствующие правым и левым односторонним зондированиям, а затем строят кривые двухстороннего зондирования, откладывая на билогарифмическом бланке по оси ординат величину разноса 6 установки, а по оси абсцисс —. усредненные значения 6». Сопоставляя наблюденные кривые зондирования с теоретически рассчитанными палеточными кривыми, проводят интерпретацию результатов наблюдений и определяют параметры геоэлектрического разреза в каждой точке зондирования.

Опыт полевых работ подтверждает, что в зависимости от количества применяемых измерителей, предлагаемый способ позволяет повысить производительность труда в

5 — 10 раз и одновременно сократить численность полевых бригад на 15-307,.

Существенным преимуществом предлагаемого способа, по сравнению с методом

ВЭЗ, является также воэможность использования его в природных условиях, неблагоприятных для устройства гальванических заземлений.

Формула изобретения

Способ осевого электрозондирования, в котором при каждом фиксированном положении незаземленных питающих электродов в них возбуждают электрический ток, измеряют разность потенциалов первой приемной линией и по полученным данным определяют параметры геоэлектрического разреза, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и информативности измерений, длины незаземленных питающих электродов выбирают равными и сохраняют постоянными в процессе измерений, минимальный разнос зондирования выбирают меньше длины питающего электрода, дополнительно располагают вторую приемную линию по другую сторону питающих электродов симметрично первой приемной линии, проводят измерения двумя приемными линиями, увеличивая разнос зондирования до максимального, смещаю гприемные и питающие электроды по профилю измерения

1746346

Составитель E. Чирков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Редактор Г. Гербер

Заказ 2394 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101